全球LED驅(qū)動IC新品創(chuàng)新技術(shù)分析[附圖表]

半導(dǎo)體照明技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展比人們預(yù)期快得多，LED光源的某些特性是以往任何人造光源所無法比擬的，如色彩豐富、色飽和度高、光束集中、固態(tài)發(fā)光、響應(yīng)速度快、亮度和顏色均可數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化控制與調(diào)節(jié)等等。這些新特性的廣泛應(yīng)用將改變?nèi)藗儌鹘y(tǒng)照明的經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣，引發(fā)照明理念和光文化的變革，推動照明產(chǎn)品向以人為本和更人性化的方向發(fā)展。

最重要的一點(diǎn)還是LED照明符合節(jié)能環(huán)保的大趨勢，為此各國政府紛紛出臺推動政策，美國能源部早在2000年就開始大力推動研發(fā)固態(tài)照明技術(shù)研究，支持了很多研發(fā)項(xiàng)目，取得了多項(xiàng)成就。可以說推行SSL計(jì)劃在固態(tài)照明領(lǐng)域已經(jīng)取得了相當(dāng)大進(jìn)展。中國科技部啟動“十城萬盞”半導(dǎo)體照明示范工程將把LED推向更廣闊的市場，促進(jìn)LED產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)。同時(shí)歐盟、德國、日本、韓國等地也都推出了類似的計(jì)劃。這些政策的相繼出臺將加速LED照明的發(fā)展。

由于LED是特性敏感的半導(dǎo)體器件，又具有負(fù)溫度特性。因而在應(yīng)用過程中需要對其進(jìn)行穩(wěn)定工作狀態(tài)的保護(hù)，從而產(chǎn)生了驅(qū)動的概念。LED不像普通的白熾燈泡，可以直接連接220V的交流市電。LED是2—3伏的低電壓驅(qū)動，必須要設(shè)計(jì)復(fù)雜的變換電路，LED驅(qū)動電源匹配方面要求很高。驅(qū)動電源的品質(zhì)是LED長壽高效的關(guān)鍵保障之一。

本報(bào)告主要分析了2009年LED驅(qū)動的市場形態(tài)，LED驅(qū)動的技術(shù)難點(diǎn)，羅列分析19家優(yōu)秀LED驅(qū)動IC廠商2009年新推出的LED驅(qū)動IC新品，希望可以對LED驅(qū)動IC的選型使用提供一些幫助。

第1章 國內(nèi)外LED驅(qū)動市場行業(yè)現(xiàn)狀

1.1 LED 驅(qū)動 國際市場分析

LED驅(qū)動市場分布情況（Research and Markets研究機(jī)構(gòu)觀點(diǎn) （2009-07-02））

自從高亮度LED（100 lm/W）商品化，以及LED的單價(jià)（1日圓/lm）持續(xù)下降，使得LED更容易進(jìn)入多元化的應(yīng)用領(lǐng)域，更使得LED相關(guān)的終端產(chǎn)品發(fā)展更為迅速。其中，LED發(fā)光的主要功臣就是LED驅(qū)動IC。下圖1為全球LED驅(qū)動IC市場值預(yù)測。

　　圖1 全球LED驅(qū)動IC市場值預(yù)測 Source ：IMS

目前LED的應(yīng)用目標(biāo)非常的廣泛：手機(jī)、手持式裝置、液晶面板背光源、汽車頭燈或其它應(yīng)用到戶外、辦公室與家中的燈光來源都是。短期來說，LED的主力應(yīng)用將從手機(jī)先擴(kuò)展至液晶面板背光源。

Research and Markets研究機(jī)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，雖然現(xiàn)在LED與LED驅(qū)動IC的主要市場是在手機(jī)，但是從2010年開始，應(yīng)用在液晶面板或液晶電視的LED與LED驅(qū)動IC將成為其最大的主流。

Research and Markets認(rèn)為液晶電視在2006年時(shí)，年成長率達(dá)95%，而到2007年變成57%的成長率。簡單來說，一旦成長趨勢趨緩，廠商之間的競爭將開始轉(zhuǎn)變，在這樣的影響之下，液晶電視廠商唯有透過強(qiáng)化產(chǎn)品的差異化，才能夠獲得更好的利潤，所以采用LED為背光源就成為重點(diǎn)之一。

根據(jù)估計(jì)，從現(xiàn)在至2011年全球液晶電視的出貨量平均成長率將為25%以上，而在2011年時(shí)達(dá)到2億臺的關(guān)卡，這對于LED驅(qū)動IC來說，是非常龐大的市場量。

此外，LED背光源在筆記型計(jì)算機(jī)的成長也將在未來幾年呈現(xiàn)兩位數(shù)字的成長。Research and Markets估計(jì)2008年筆記型計(jì)算機(jī)的成長率達(dá)25%，而2009年開始筆記型計(jì)算機(jī)的出貨量將首次超越桌上型計(jì)算機(jī)。因此，未來幾年筆記型計(jì)算機(jī)也將是 LED與LED驅(qū)動IC成長的動力。

在車用LED方面，由于散熱技術(shù)不斷突破，以及主要零組件成本持續(xù)降低，車用LED與LED驅(qū)動IC的使用比重將不斷增加。未來LED車頭燈也將從高級車種延伸至一般房車。LED應(yīng)用于一般照明，由于電流需要用恒定電流老控制。因此LED照明廠商傾向于客戶訂制的LED 驅(qū)動IC設(shè)計(jì)，來符合其需求。

1.2 LED驅(qū)動國內(nèi)市場分析

國內(nèi)外市場現(xiàn)狀態(tài)：iSuppli觀點(diǎn)（2009-07-31）

在全球經(jīng)濟(jì)和電子產(chǎn)業(yè)沉陷衰退之際，中國LED驅(qū)動器IC市場2009年將僅增長1%，從2008年的1.153億美元上升到1.165億美元。但是，2010年增速將會加快到9.6%，規(guī)模將達(dá)到1.277億美元。預(yù)計(jì)2013年中國LED市場將達(dá)到1.39億美元。

　　圖2 iSuppli公司對中國LED驅(qū)動器IC市場的預(yù)測

中國政府采取措施刺激國內(nèi)需求，并鼓勵(lì)企業(yè)向LED產(chǎn)業(yè)投資，正在推動國內(nèi)LED驅(qū)動器銷售增長。

外商目前控制著中國的LED驅(qū)動IC市場，尤其是德州儀器、國家半導(dǎo)體和凌特公司等美國企業(yè)。這些供應(yīng)商面向不同的市場，每個(gè)市場都有自己特殊的要求，包括手機(jī)、便攜消費(fèi)電子產(chǎn)品、汽車、標(biāo)識/大型顯示屏、交通信號燈和普通照明。另外臺灣LED廠商也比較活躍。

在2008年以前，中國只有幾家本土半導(dǎo)體廠商專注于LED驅(qū)動器市場。但是，從去年開始，由于中國采取措施發(fā)展國內(nèi)供應(yīng)，以滿足LED城市照明以及其它項(xiàng)目的需求，越來越多的國內(nèi)企業(yè)開始進(jìn)入LED驅(qū)動器市場。但是，新加入LED驅(qū)動器市場的這些廠商多數(shù)都是無廠公司。從2008年開始，有40多家無廠IC設(shè)計(jì)公司在開發(fā)LED驅(qū)動IC，iSuppli公司相信，幾乎所有專注于電源管理IC市場的廠商都將在未來兩年推出自己的LED驅(qū)動IC產(chǎn)品。

iSuppli公司預(yù)測，中國企業(yè)在該市場將取得長足進(jìn)展。它們努力在未來五年實(shí)現(xiàn)快速成長，尤其是在手機(jī)與消費(fèi)類便攜設(shè)備的背光方面。

第2章 LED驅(qū)動基礎(chǔ)知識

2.1 LED驅(qū)動拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡介

LED按照應(yīng)用可以分為照明、背光和顯示三大類別。大多數(shù)的LED驅(qū)動電路都屬于下列拓?fù)漕愋停航祲盒?、升壓型、降?升壓型、SEPIC和反激式拓?fù)?。為了?shí)現(xiàn)更加高效的LED照明，需要有新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來提供解決方案，從反激式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向諧振半橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以充分發(fā)揮零電壓開關(guān)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（ZVS）的優(yōu)勢。除此之外還有簡易的限流電阻器或線性穩(wěn)壓器來驅(qū)動LED，但是此類方法通常會浪費(fèi)過多功率。LED照明應(yīng)用的主要設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)包括以下幾個(gè)方面：散熱、高效率、低成本、調(diào)光無閃爍、大范圍調(diào)光、可靠性、安全性和消除色偏。這些挑戰(zhàn)需要綜合運(yùn)用適當(dāng)?shù)碾娫聪到y(tǒng)拓?fù)浼軜?gòu)、驅(qū)動電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和機(jī)械設(shè)計(jì)才能解決。

　　表1 LED驅(qū)動常用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

不管LED照明系統(tǒng)的輸出功率有多大，LED驅(qū)動器電路的選擇都將在很大程度上取決于輸入電壓范圍、LED串本身的累積電壓降、以及足以驅(qū)動LED所需的電流。這導(dǎo)致了多種不同的可行LED驅(qū)動器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如降壓型、升壓型、降壓-升壓型和SEPIC型、反激式拓?fù)洹⒅C振半橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。每種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

LED驅(qū)動電路相關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)包括輸入電壓范圍、驅(qū)動的LED數(shù)量、LED電流、隔離、EMI抑制以及效率等?？偟目磥鞮ED照明設(shè)計(jì)需要考慮以下幾方面的因素：

輸出功率：涉及LED正向電壓范圍、電流及LED排列方式等

　　電源：AC-DC電源、DC-DC電源、直接采用AC電源驅(qū)動

　　功能要求：調(diào)光要求、調(diào)光方式（模擬、數(shù)字或多級）、照明控制

　　其他要求：能效、功率因數(shù)、尺寸、成本、故障處理（保護(hù)特性）、要遵從的標(biāo)準(zhǔn)及可靠性等

　　更多考慮因素：機(jī)械連接、安裝、維修/替換、壽命周期、物流等

2.2 LED照明驅(qū)動

LED照明符合節(jié)能環(huán)保的大趨勢，前景比較明